GIS在農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用的現(xiàn)狀

竹海文?陳瑞祥?袁大林

摘 要：作為60年代迅速發(fā)展的一項(xiàng)地理科學(xué)技術(shù)，GIS在數(shù)據(jù)搜集、存儲(chǔ)、管理、分析和應(yīng)用方面的能力已經(jīng)被廣大學(xué)者和研究人員所認(rèn)可。本文在概述地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)GIS在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用，如農(nóng)業(yè)資源管理和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、作物估產(chǎn)、土壤適宜性分析、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)以及在農(nóng)業(yè)其他方面的應(yīng)用進(jìn)行了一些概述，說明地理信息系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)上的重要性。

關(guān)鍵詞：GIS；RS；GPS；農(nóng)業(yè)；應(yīng)用

1 GIS概述

地理信息系統(tǒng)是20世紀(jì)60年代迅速發(fā)展起來的地理科學(xué)技術(shù)，是分析和處理海量地理數(shù)據(jù)的技術(shù)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，GIS的功能得到了極大的完善，它以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用地理模型分析的方法，對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和分析，正是由于其愈發(fā)強(qiáng)大的功能，使得它的應(yīng)用前景和應(yīng)用領(lǐng)域也變得原來越寬闊，如自然資源管理、生態(tài)學(xué)、水利、軍事等等很多方面。

2 GIS在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，而農(nóng)業(yè)又是一個(gè)對(duì)資源和環(huán)境都比較依賴的產(chǎn)業(yè)，其復(fù)雜多變的特性往往令很多研究者無所適從，尤其是大量復(fù)雜的數(shù)據(jù)，令人望而生畏，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理方法，如文件管理系統(tǒng)和人工管理系統(tǒng)都暴露了它們的局限性，這時(shí)地理信息系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)就凸現(xiàn)出來了，它所獨(dú)有的數(shù)據(jù)分析技術(shù)和處理方法為農(nóng)業(yè)的深入研究和可持續(xù)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)后盾。

2.1 GIS在農(nóng)業(yè)資源管理和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)上的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)資源包括土壤肥沃性、氣候因子等要素，地理信息系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)的處理方法主要采用遙感（RS）和GIS共同作用完成的，通過遙感來獲得大面積的農(nóng)作物和土壤狀況的影像，利用GIS/RS強(qiáng)大的圖形分析功能，可編繪出各種專題圖，在對(duì)各種專題圖進(jìn)行疊加來進(jìn)行分類和分析，從而人們就可以了解關(guān)于這些地方土壤的狀況和作物生長情況，從而可以真實(shí)反映農(nóng)業(yè)資源狀況，為科學(xué)利用和管理農(nóng)業(yè)資源提供強(qiáng)有力的決策依據(jù)，從而為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2.2 GIS在作物估產(chǎn)方面的應(yīng)用

RS多時(shí)像信息，可反映出作物生長的狀況和長勢(shì)，再用GIS對(duì)各種空間數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、識(shí)別作物類型、統(tǒng)計(jì)作物生長面積、研究和預(yù)測(cè)作物生長過程中土壤因子和氣候因子的變化情況，構(gòu)造出各種模型，再通過與上一年的產(chǎn)量相比較，為作物進(jìn)行估產(chǎn)，此外還可以對(duì)土壤中含水量和害蟲梁也可以進(jìn)行分析，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田洪澇災(zāi)害、水污染等農(nóng)業(yè)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)報(bào)，以便人們提前做出防范措施，將損失降到最低，可見GIS是農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化估產(chǎn)的重要平臺(tái)。

2.3 GIS土壤適宜性方面的分析

土壤適宜性，顧名思義，就是分析土壤的健康狀況以及可被利用的可能性的大小，主要是通過RS、GIS、GPS3S技術(shù)的結(jié)合，通過GPS可以快速而準(zhǔn)確的獲取所想要研究地區(qū)的土壤影像，再將RS與GIS進(jìn)行綜合，對(duì)采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模和分析，從而可以獲取和土壤有關(guān)的信息，如土壤病蟲含量，礦物質(zhì)含量，水含量，鹽堿化程度等等，以便人們對(duì)土壤進(jìn)行判斷，是把它用于種植農(nóng)作物還是用于工業(yè)發(fā)展，一定程度上實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用，避免了資源浪費(fèi)，為實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)和可持續(xù)發(fā)展道路做下了鋪墊，更重要的是為當(dāng)下一個(gè)熱門的話題-人與自然的和諧相處，環(huán)境問題也作出了重要貢獻(xiàn)，這是一個(gè)好的

循環(huán)。

2.4 GIS在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)是在GPS和GIS共同作用下的信息現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)，3S技術(shù)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些田間的差異性，根據(jù)優(yōu)化經(jīng)營目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)投入，實(shí)現(xiàn)田間資源的潛力的均衡利用。將3S集成系統(tǒng)裝在農(nóng)業(yè)機(jī)械上，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化，即機(jī)器灌溉，機(jī)器收割，機(jī)器除草，減輕農(nóng)民的負(fù)擔(dān)，避免了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的勞累，這些現(xiàn)在都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，而且效果還不錯(cuò)。這種農(nóng)業(yè)機(jī)械化，農(nóng)業(yè)信息化必將會(huì)得到更加寬闊的普及。

2.5 在農(nóng)業(yè)其他方面的應(yīng)用

農(nóng)業(yè)是與自然環(huán)境息息相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，決定了其許多問題都與空間有關(guān)，正好GIS作為一個(gè)解決空間問題的有效工具，除了上述幾個(gè)方面外，還在農(nóng)業(yè)其它方面也有很廣闊的應(yīng)用，如評(píng)價(jià)機(jī)械施肥的效率、農(nóng)業(yè)灌溉的空間預(yù)測(cè)、農(nóng)業(yè)點(diǎn)污染源的模擬、農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)、農(nóng)業(yè)生態(tài)規(guī)劃、農(nóng)業(yè)生態(tài)旅游等方面。

由此可見，GIS在農(nóng)業(yè)上的廣闊應(yīng)用已是必不避免的，中國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，而要從根本上改變傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，就必須進(jìn)行革新，3S的集成成為一種必然的趨勢(shì)，將3S的優(yōu)缺點(diǎn)互補(bǔ)，可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和決策者快速而準(zhǔn)確的提供依據(jù)，現(xiàn)在的農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)高，回報(bào)低，GIS技術(shù)可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的調(diào)控能力，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和因地制宜的科學(xué)管理提供依據(jù)。在這一點(diǎn)上，國外很多國家都已經(jīng)從中嘗到了甜頭，加拿大，美國，歐盟等一些發(fā)達(dá)國家都已經(jīng)將3S技術(shù)應(yīng)用于資源調(diào)查、農(nóng)作物分類、生產(chǎn)檢測(cè)、產(chǎn)量預(yù)測(cè)、農(nóng)業(yè)災(zāi)害檢測(cè)和荒漠化防治等農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，加拿大在農(nóng)田信息采集和服務(wù)方面充分應(yīng)用了3S技術(shù)。我國和外國還是有很大的差異，尤其是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，國外已經(jīng)將技術(shù)運(yùn)用在農(nóng)業(yè)中，而我們卻才剛剛起步，我們還有很多工作要做，前路艱難，還有待我們的共同努力。

3 結(jié)語

21世紀(jì)是一個(gè)信息化的時(shí)代，面對(duì)來自國外那么多強(qiáng)國的挑戰(zhàn)，我們不能退縮，作為當(dāng)代一個(gè)有志大學(xué)生，而我的專業(yè)又正好是GIS，我們應(yīng)該將國家的繁榮富強(qiáng)也作為自己的責(zé)任，努力學(xué)習(xí)GIS知識(shí)，掌握專業(yè)技能，那樣的話，可以預(yù)測(cè)中國的農(nóng)業(yè)將會(huì)得到質(zhì)的飛躍，必將成為中國新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)之一，因此，研究GIS在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用就顯得尤為重要。

參考文獻(xiàn)

[1]張超.地理信息系統(tǒng)[M].北京：高等教育出版社，1955.11-23；

[2]胡月明.土地地理信息系統(tǒng)[M].廣東：華南理工大學(xué)出版社，2000.16-18；

[3]趙銳.中國水稻遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與估產(chǎn)[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，1966.2-66；